Какво ни разказва древният прашец за бъдещите климатични промени

Промените в завода варират от предварително PETM до PETM, картографирани до опростени типове климат на Köppen. Кредит: Университет в Мелбърн

Преди около 56 милиона години климатът на Земята е претърпял голям климатичен преход. Огромно изпускане на въглерод в океана и атмосферата повдигна атмосферния въглероден диоксид (CO2) концентрации, което означава повишаване на температурите от 5 до 8°C и повишаване на морското равнище.

Звучи ли ви познато?

Това събитие, наречено палеоцен-еоценски топлинен максимум (PETM), се е случило в продължение на няколко десетки хиляди години, но причините и последствията от този преход все още са широко дискутирани.

Някои от хипотетичните причини за огромното отделяне на въглерод включват масивна вулканична активност в Северния Атлантик, внезапно освобождаване на метан от океанското дъно или топене на вечна замръзване или торф в Антарктида.

Доказателствата за PETM идват предимно от древни морски седименти, но ако искаме да научим от този период от време какво може да се случи в резултат на настоящата криза с изменението на климата, ние също трябва да разберем какво се е случило на сушата.

Към днешна дата има малко информация за това как климатът на PETM е променил живота на земята. Ето защо нашият изследователски екип използва глобално разпространен изкопаем прашец, запазен в древни скали, за да реконструира как земната растителност и климатът са се променили през това време.

Нашето ново изследване, водено от мен и д-р Скот Уинг в отдела по палеобиология в Националния природонаучен музей на Смитсониън и публикувано в списанието палеоокеанография и палеоклиматология, показва, че повишаването на концентрацията на атмосферния CO2 играе важна роля в промяната на климата и растителния живот на Земята.

Можем да видим подобно увеличение през следващите векове поради антропогенно (причинено от човека) увеличение на CO2.

За да разберем как се променя и движи земната растителност през този период, ние използвахме наскоро разработен подход, базиран на изкопаем прашец, запазен в древни скални отлагания. Той използва отчетливия, специфичен за вида вид на поленовите зърна, наблюдавани под микроскоп.

Отличителният вид на цветния прашец се е развил, за да подпомогне стратегиите за опрашване, използвани от растенията. Тъй като всеки вид има уникален прашец, това означава, че можем да сравним изкопаемия прашец със съвременния прашец, за да намерим съвпадение, стига семейството на растенията да не е изчезнало.

В резултат на това изкопаемият прашец може с увереност да бъде причислен към много съвременни семейства растения. Всяко от тези съвременни растения има специфични климатични изисквания и предполагаме, че техните древни роднини са имали нужда от подобен климат.

За да дадем по-голяма увереност в тази хипотеза, ние избягвахме данни от групи растения, за които знаехме, че са еволюирали след PETM, тъй като тези видове може да не са се установили в същите климатични предпочитания, както днес.

Запазеният в скалите прашец в продължение на десетки милиони години дава възможност да се реконструират както древните флорални общности, така и миналите климатични условия.

Изследването използва отчетливия, специфичен за вида вид на поленовите зърна, наблюдавани под микроскоп. Кредит: Университет в Мелбърн

За първи път приложихме този подход в световен мащаб към изкопаеми проби от 38 PETM обекта от всички континенти с изключение на Антарктида. Този нов анализ на полени показва, че PETM растителните съобщества са различни от пред-PETM растителните съобщества на същите места.

Тези промени във флоралния състав, дължащи се на масови миграции на растения, показват, че промените в растителността, произтичащи от изменението на климата, са глобални, въпреки че видовете включени растения варират в зависимост от региона.

Когато говорим за миграция на растенията, имаме предвид движението на растенията, тъй като семената, които се разпространяват, растат по-добре на едно място и климат, отколкото на друго, в този случай на по-високи и по-студени ширини в сравнение с други места, по-ниски и по-топли ширини.

Растенията могат да мигрират на над 500 метра всяка година, така че в продължение на хиляди години те могат да се движат на големи разстояния.

Например в северното полукълбо плешивите кипарисови блата на Уайоминг в Съединените щати внезапно бяха заменени от сезонно сухи субтропични гори, доминирани от палми. По същия начин в южното полукълбо влажните умерени подокарпови гори са заменени от субтропични палмови гори.

Ние присвоихме на всеки вид категория, базирана на климата, наречена климатичен тип Köppen. Примери за това включват тропически дъждовни гори, суха пустиня, горещо умерено лято и полярна тундра.

Това ни казва, че PETM донесе по-топъл и влажен климат към полюсите и в двете полукълба, но сезонно по-топъл и сух климат в средните географски ширини.

За да изследваме географския обхват на тези промени, работихме с д-р Кристин Шийлдс от Националния център за атмосферни изследвания на САЩ и д-р Джефри Кийл от Калифорнийския университет, за да проведем симулации на климатични модели.

Данните, използвани за създаване на тези симулации, идват от модела на земната система на Общността (версия CESM1.2).

Тези симулации до голяма степен съвпадаха с климатичните данни, които открихме в прашеца, включително разширяването на умерен климат далеч от типовете студен климат към полюсите, както и разширяването на умерения и тропическия климат в средните ширини.

Така че, ако сегашният ни CO2 нивата продължават да се повишават, затопляйки и топенето на вечната замръзналост, което би могло да освободи повече складиран въглерод в атмосферата, както може би е било преди 56 милиона години, ще видим отново тези масивни промени в растителността в отговор на драматични промени в местните климатични условия.

Способността на растителността да мигрира ще зависи от много фактори, включително скоростта на изменение на климата и наличието на подходящи зони за миграция за тези растения.

Там, където отиват растенията, ще отидат и животните, които зависят от тях (ако могат) – може би в някои случаи и хората.

Разбирането на тази огромна промяна на нашата планета, настъпила в резултат на глобалното затопляне, ни дава представа за нашето потенциално бъдеще. Готови ли сме физически да напуснем домовете си, както направиха тези древни гори, за да се адаптираме към изменението на климата или можем да работим заедно сега, за да избегнем неблагоприятните последици от затоплящия се свят?


Промените в растителността са оформили глобалните температури през последните 10 000 години


Повече информация:

Vera A. Korasidis et al, Глобални промени в земната растителност и континенталния климат през палеоцен-еоценския топлинен максимум, Палеоокеанография и палеоклиматология (2022 г.). DOI: 10.1029/2021PA004325

Предоставена от
Университет в Мелбърн

цитат:
Какво ни казва древният прашец за бъдещите климатични промени (2022 г., 6 май)
извлечен на 6 май 2022 г
от https://phys.org/news/2022-05-ancient-pollen-future-climate.html

Този документ е обект на авторско право. Освен честна употреба за целите на частно проучване или изследване, не
всяка част може да бъде възпроизвеждана без писмено разрешение. Съдържанието е предоставено само за информация.

Add Comment